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Procédé et machine pour l'obtention de pièces de texture @ compacte coulées sous pression
La présente invention concerne un procédé et une machine pour l'obtention de pièces de texture compacte coulées sous pression, en particulier en métaux ou alliages à point de fusion élevé.
Les procédés de coulage sous pression connus jusqu'à ce jour ne sont pas applicables à de tels métaux. L'em- ploi de métal liquéfié s'est démontré inéconomique par suite de la corrosinn et de l'usure des moules. On a été amené à faire usage de machines dites "à chambre froide" dans lesquelles le métal était introduit manuellement à l'état pâteux En même temps que le métal semi-fluide, on introduit cependant aussi des scories. Cet inconvénient ainsi que la consistance du métal nuisaient à la qualité de la surface et à la texture.
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On a suggéré pour obtenir une texture impeccable lors du coulage sous pression d'alliages facilement fusibles, l'application sur la pièce en formation de plusieurs pressions successives de hauteur différentes. A cet effet, on emploie une pression déterminée peur le remplissage du moule puis une autre pour la compression. Pour des métaux ou alliages à point de fusion élevé, ce procédé est inutilisable, car il n'est guère possible de construire des régulateurs aont l'action puisse s'exercer consécutivement au processus de solidification dans le moule.
Dans le procédé selon l'invention, on applique deux pressions consécutives qui sont obtenues au moyen d'une seule et même source, en opposant au flux du métal en fusion des résistances supplémentaires qui retardent son irruption dans le moule jusqu'au moment où le piston entre en action.
Ceci permet de régler la pression exercée sur le métal en fusion de façon à surmonter d'abord seulement la pression statique dans le moule rempli. Une fois le moule rempli paisiblement et à une allure régulière, alors seulement la haute pression agissant sur le piston peut entrer en jeu et comprimer la pièce en formation en la séparant de l'excès de métal restant dans le tube d'alimentation.
La machine prévue pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte dans ce but un tube d'adduction en forme de cylindre d'injection disposé avec le moule dans un bloc en deux parties. L'une des moitiés de ce bloc est fixe, l'autre mobile. Le cylindre de compression avec son piston est arrimé par des vis sur des glissières où il peut coulisser de façon à s'adapter à la position du tube d'alimentation qui change selon les dimensions du moulage.
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Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution d'une machine à couler sous pression.
La fig. 1 est une coupe verticale par la surface de partition du moule et lesfig. 2 et 3 sont deux vues de côté, à plus petite échelle, de l'ensemble de la machine.
D'après le dessin, le support du moule est placé sur un bâti vertical 2 fixé sur un socle horizontal 1. Le support du moule est en deux parties et se compose d'une plaque fixe 3 venue de fonte avec le bâti 2 sur laquelle est vissée la demi-coquille 4 et d'une plaque 6, mobile sur quatre tiges 5 vissées au bâti, et contre laquelle est fixée l'autre demi-coquille 7. Le moule est donc une coquille.
Cette coquille présente, selon la fig. 1, en plus du moule proprement dit 10 et des trous 19 pour les repères, des guides pour les noyaux 9, et le tube d'alimentation 11 servant de capacité auxiliaire et de chambre de compression.
Deux étranglements 33 et 35 séparés par le compartiment intermédiaire 34 et un étranglement 35 formant l'entrée du moule sont ainsi prévus dans cette coquille. L'embouchure du tube d'alimentation 11 est évasée coniquement en 12. Le moule et le tube d'alimentation possèdent des ouvertures 13 pour les tiges de démoulage.
La plaque porte-coquille mobile 6 est reliée avec un plateau mobile 16 par les supports 14 ; les deux peuvent se déplacer le plateau porte-noyaux 17 et la plaque de démoulage 18. Le mouvement du plateau mobile ,16 et par suite l'ouverture et la fermeture de la coquille s'effectue au moyen d'un dispositif de leviers articulés 22.
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Sur une tige médiane 20 est coulissée une tête transversale 21 qui peut s'y déplacer, guidée par deux bras 22 qui par leurs extrémités libres sont articulés aux deux extrémités libres de deux paires de leviers 24, lesquels sont articulés à leur tour d'un côté au plateau mobile 16 et de l'autre côté à un bloc de guidage 23 qui est fixe. Quand la tête transversale se déplace de sa position dessinée dans la fig. 2 vers la droite, les paires de leviers 24 se repliert et provoquent l'ouverture du moule. Par un mouvement en sens inverse de la tête, le moule se referme. L'ouverture et la fermeture du moule peut également se faire d'une autre fa- çon appropriée. Le bloc de guidage 23 est fixé sur le socle 1
Le cylindre de pression 25 avec son piston 26 est soutenu par le bâti vertical 2.
Au moyen de vis 29 et 30, ce cylindre peut être déplacé dans deux directions sur les glissières 31 et 32, de façon que la position du piston puisse concorder exactement avec celle du tube d'alimentation 11 sefvant de nourrice, position qui varie selon les dimensions des moulages. Le piston est soulevé et retiré de l'emboachure du tube 11 suffisamment ppour permettre l'introduction du métal en fusion à la poche ou à la cuiller, ou de toute autre façon.
Le fonctionnement de la machine est le suivant :
Dans la position de repos, le moule est ouvert et le piston 26 soulevé. Les novaux 9 sont insérés dans la demicoquille mobile. Le moule est alors fermé par actionnement de la tige de piston 20 et la quantité de métal en fusion nécessaire est versée à la poche dans le tube 11. Aussitôt que l'introduction du métal est terminée, le piston 26 est conduit dans le tube 11 et le métal encorefluide qui a été retenu
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avant son entrée dans le moule proprement dit par les étranglements 33 et 35 et le compartiment intermédiaire 34 est introduit dans le moule par la pression du piston qui est maintenue à sa plus haute valeur jusqu'à solidification du métal.
Pendant cette opération, l'air s'échappe par les canaux de purge 28 et les impuretés comme les scories sont retenues par les étranglements.
Au lieu d'employer comme dans le dessin deux étranglements séparés par un compartiment intermédiaire, on peut selon la nature et les dimensions de la pièce à couler prévoir un seul étranglement.
Aussitôt après solidification du métal, la coquille est ouverte et la pièce coulée extraite par les tiges de dé- moulage.
On peut de cette manière, préparer en série et très rapidement des pièces coulées sous pression.
Comme les mécanismes d'actionnement du piston 26, de la plaque de pression 16, des plaques porte-noyaux et de démoulage et des noyaux 27 peuvent être considérés comme connus et peuvent assumer différentes formes, ils ne sont pas décrits ni représentés dans ce mémoire.
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